Стенд для динамической градуировки ударных акселерометров Советский патент 1982 года по МПК G01P21/00 

() СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ УДАРНЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ

1

Устройство относится к измерительной технике, а именно к технике, измерения параметров удара.

Известны устройства для динамической градуировки ударных акселерометров по методу измерения силы, содержащие ударник, на торце которого жестко закреплен градуируемый акселерометр, а другой торец выполнен в виде сферы большого радиуса, направляющее устройство, наковальню и систему измерения l.

Максимальная контактная сила, ударное ускорение и длительность ударного импульса зависят от радиуса сферы ударяющей части, высоты падения и массы ударника. Такое устройство обладает невысокой точностью в связи с наличием местных пластических деформаций в зоне контакта соударяющихся тел и отсутствием учета их в расчетных соотношениях. Кроме того, устройство не позволяет воспроизводить ударные импульсы длительностью более одной миллисекунды.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является стенд для градуировки ударных акселерометров, содержащий ударник с жестко закрепленным на торце градуируемым акселерометром, направляющее и тормозное устройство, наковальню, выполненную в виде датчика силы, выходы ударного акселерометра и датчика силы через предварительные усилители и пиковые вольтметры подключены к двухлучевому электронному осциллографу. Градуировка основана на использоваг НИИ второго закона Ньютона C2j.

Устройство также обладает недостаточной точностью в связи с тем, что отсутствует контроль правильности нанесения удара. Кроме того, датчик силы соединен с наковальней через переходные элементы, что искажает его показа-ния. Цель изобретения - повышение точ нести динамической градуиров1 и ударных аселерометров путем контроля правильности нанесения удара и повышения точности замера силы. Поставленная цель достигается тем, что в стенд, содержащий ударник с элементами крепления градуируемого акселерометра, направляющее и тормозное устройства, наковальню, выполненную в виде датчика силы, усилитель акселерометра, подключенный через вольтметр к осциллографу, и усилитель датчика силы, введены до полнительный датчик силы, размещенный в ударнике, усилитель датчика силы и блок сравнения, входы которого соединены с выходами усилителей датчиков силы, а выход подключен через вольтметр к осциллографу. Кроме того, ударник и наковальня в полнены в виде магнитоупругих дроссельных датчиков силы. На чертеже изображено устройствоУстройство состоит из градуируемо го акселерометра Т, который жестко закреплен на торце ударника 2, размещенного в направляющем устройстве 3. На другом торце ударника закреплен элемент тормозного устройства k другой элемент которого размещен на торце .наковальни 5. Размещенные в отверстиях 6 наковальни обмотка 7 и в отверстиях 8 ударника обмотка 9, включенные в цепь источника постоянного напряжения Сне показан), образуют соответственно с наковальней и ударником магнитоупругие дроссельные датчики силы. Градуируемый ударный акселерометр и обмотки 7 и 9 соединены с системой 10 обработки информации. Выходы обмоток 7 и 9 через предварительные усилители 11 соединены с входами блока 12 сравнения. Выходы предварительного усилителя 13 ударного акселерометра и блока 12 через пиковые вольтметры I подключены к двухлучевому электронному осциллографу 15. Устройство работает следующим об разом. Градуируемый акселерометр вместе с ударником освобождаются от стопор ного устройства (не показано) и начинают перемещаться в направляющем устройстве под действием силы земного притяжения до соударения через элементы тормозного устройства с на ковальней. Изменение магнитного потока в ударнике и наковальне пропорционально величине контактной силы, возникающей в процессе их соударения. Электрический сигнал, пропорциональный величине изменения контактной силы во времени, с обмоток 7 и 9 поступает через предварительные усилители на блок сравнения, в котором происходит сравнение сигналов с обмоток и, в случае равенства их абсолютных величин, на выходе блока сравнения появляется электрический сигнал. Электрический сигнал, пропорциональный ускорению, с градуируемого ударного акселерометра через предварительный усилитель 13 и пиковый вольтметр 1 поступает на первый вход осциллографа,. на второй вход которого через пиковый вольтметр 1 поступает электрический си|- нал, прс порциональный контактной силе при соударении, с выхода блока сравнения. На осциллографе осуществляют контроль формы ударного импульса, воспроизводимого при соударении ударника и наковальни. Величину ударного ускорения определяют по формуле 3 Йгде а - ударное ускорение; Р - контактная сила; m - масса удадника и ударного акселерометра. Величину чувствительности ударного акселерометра можно определять непосредственно по шкале предварительного усилителя ударного акселерометра, регулируя коэффициент его усиления таким образом, чтобы показания пиковых вольтметров, измеряющих сигналы с датчика силы и ударного акселерометра, были одинаковыми. Можно расширить эксплуатационные возможности устройства для динамической градуировки ударных акселерометров за счет удлинения направляюи его устройства, применения устройств предварительного разгона ударника с градуируемым ударным акселерометром, использования сменных тормозных устройств, обеспечивающих формирование разных по форме и основным параметрам ударных импульсов. Формула изобретения 1. Стенд для динамической градуировки ударных акселерометров, содер-